Dwuczęściowy artykuł z EdW 12/99 i 1/2000
dotyczący nietypowego zdalnego sterowania
wzbudził wielkie zainteresowanie Czytelni−
ków. Jak wspomniano w artykule, jest to przy−
kład realizacji postawionego zadania i to przy−
kład wcale nie najprostszy. Postawione zadanie
na pewno można zrealizować prościej i taniej.

Przedstawiam więc pod rozwagę jak naj−

bardziej praktyczny temat. Chodzi o zapro−
jektowanie systemu zdalnego sterowania,
który umożliwiałby na przykład włączanie
i wyłączanie minimum 1 lampki, lepiej kilku,
jednak nie więcej niż 3...4.

A oto oficjalny temat jubileuszowego,

pięćdziesiątego zadania:

Zaproponować możliwie najprostszy

i najtańszy system zdalnego sterowania 1...4
urządzeniami znajdującymi się w pokoju.

Zadanie to może wydać się bardzo trudne.

Nie jest tak źle. Rozwiązanie nie musi zawie−
rać pełnego opisu kompletnego systemu. Za−
chęcam także do nadsyłania rozwiązań czę−
ściowych, nie do końca dopracowanych. Cie−
kawe pomysły mogą się przydać innym, którzy
może po rozwiązaniu tego zadania będą chcie−
li samodzielnie zbudować taki system.

Chciałbym jeszcze uściślić warunki. Spo−

sób sterowania jest dowolny. Można wykorzy−

stać podczerwień, ale warto rozważyć inne
możliwości. Co prawda sterowanie radiowe
może okazać się kosztowne, jednak zachęcają−
cą alternatywą mogą być ultradźwięki (ultra−
dźwiękowe przetworniki piezo są powszechnie
wykorzystywane w alarmach), a nawet dźwię−
ki słyszalne, pod warunkiem zastosowania
sensownego układu zapobiegającego przypad−
kowym przełączeniom (filtry, układy czaso−
we). W przypadku wykorzystania dźwięków
można sterować za pomocą nadajnika wyposa−
żonego w przetwornik, na przykład membranę
piezo (duża skuteczność, mały pobór prądu)
lub głośniczek. Ale można też obejść się bez
nadajnika, gdy odbiornik (odbiorniki) będzie
reagował np. na gwizd lub klaskanie.

A może wymyślicie jeszcze inne sposoby?
Ewentualny nadajnik (pilot) powinien być

w miarę mały, a baterie powinny starczyć na
co najmniej kilka miesięcy pracy. To znaczy,
że w spoczynku nie może on pobierać prądu.

Odbiornik dobrze byłoby umieścić w łatwo

dostępnej obudowie wtyczkowej, mającej “na
plecach” gniazdko. W takiej obudowie jest
sporo miejsca i nie będzie kłopotu z umie−
szczeniem w niej układu odbiorczego wraz
z zasilaczem i przekaźnikiem wykonawczym.

W roli elementu wykonawczego proponu−

ję przekaźnik, jednak kto chce, może wyko−
rzystać triak.

W przypadku wykorzystania podczerwie−

ni trzeba sprawdzić odporność systemu na
sygnały pilotów od sprzętu RTV. To istotna
sprawa − przecież system może być użytko−
wany w pomieszczeniu, gdzie stoi telewizor,
wieża audio czy magnetowid.

Tym razem problem stabilności parame−

trów nie jest tak ostry, jak w innych przypad−
kach, bo system będzie pracował w wąskim
zakresie temperatur +15...+30

o

C.

Koniecznie natomiast zwróćcie uwagę na

koszt elementów. System nie może być dro−
gi, powinien być tańszy od rozwiązania pole−
gającego na wykorzystaniu fabrycznego pilo−
ta RC−5 i scalonych odbiorników−dekoderów
SAA3048 (taki system był opisany w EdW
9/96 str. 7).

Ponieważ nie wymagam zaprojektowa−

nia i wykonania kompletnego systemu,
udział w rozwiązaniu zadania mogą i po−
winni wziąć także młodsi Czytelnicy,
którzy zapewne jak zawsze zaprezentują
szereg interesujących pomysłów. Bardziej
doświadczonych zachęcam do prób prak−
tycznej realizacji (tylko zachowajcie
ostrożność podczas prób z urządzeniami
dołączonymi do sieci 220V). Sprawdzone
praktycznie projekty mogą zostać zaprezen−
towane w dziale E−2000, a ich autorzy
otrzymają pełne honoraria.

31

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

S

S

S

S

zz

zz

k

k

k

k

o

o

o

o

łł

łł

a

a

a

a

K

K

K

K

o

o

o

o

n

n

n

n

ss

ss

tt

tt

rr

rr

u

u

u

u

k

k

k

k

tt

tt

o

o

o

o

rr

rr

ó

ó

ó

ó

w

w

w

w

Zadanie nr 50

Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny

i zwięzły opis działania. Model i schematy montażowe nie są

wymagane.

Przysłanie

działającego

modelu

lub

jego

fotografii zwiększa szansę na nagrodę.

Ponieważ rozwiązania nadsyłają czytelnicy o różnym stopniu za−

awansowania, mile widziane jest podanie swego wieku.

Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powin−

ny być umieszczone na oddzielnych kartkach, również opatrzo−

nych nazwiskiem i pełnym adresem.

Prace należy nadsyłać w terminie 45 dni od ukazania się nume−

ru EdW (w przypadku prenumeratorów – od otrzymania pisma

pocztą).

32

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Nadal zachęcam także do nadsyłania pro−

pozycji kolejnych zadań.
Temat zadania 46 brzmiał: Przeanalizować
możliwość wykonania układu sygnalizują−
cego przepalenie żarówek samochodowych.
Jak zwykle, nadeszło wiele prac, w tym kilka
modeli. Jestem zadowolony z wyników, choć
muszę przyznać, że niektórzy koledzy chyba
nie przeczytali warunków zadania. Zapropo−
nowali mianowicie testery dla obwodów
z jedną żarówką, zupełnie niepotrzebnie
skomplikowane, na przykład z MOSFET−ami,
wzmacniaczami operacyjnymi, generatorami,
przekaźnikami. Przypominam: dla jednej ża−
rówki w obwodzie nie ma żadnego problemu
– wystarczy przy otwartym wyłączniku
sprawdzić, czy jest przejście do masy – zo−
bacz rysunek 1.
Postawione zada−
nie było jak naj−
bardziej praktycz−
ne i polegało na
rozważeniu moż−
liwości sprawdza−
nia

jednej

z dwóch żarówek
w układzie z ry−
sunku 2. Tak bo−
wiem połączone
są żarówki w sa−
mochodach. Prze−
palenie jednej ża−
rówki nie powodu−
je przerwania ob−
wodu. Trzeba albo
sprawdzać opor−
ność (która jest
niewielka w stanie
zimnym

włókna

i może być różna
dla różnych eg−
zemplarzy

ża−

rówek o tej samej
mocy), albo lepiej
monitorować po−
bór prądu przez
dany

obwód

w czasie pracy. Większość projektów lepiej
lub gorzej spełnia takie zadanie.
Zanim przejdę do omówienia trzech głów−
nych grup rozwiązań, kilka uwag ogólnych.
Gratuluję wszystkim, którzy pamiętali, że re−
zystancja zimnego włókna żarówki jest kil−
kakrotnie mniejsza od rezystancji w czasie
pracy. Przykładowo żarówka 12V 15W po−
winna mieć rezystancję około 10

Ω

. Tak, ale

tylko w czasie pracy. W stanie zimnym bę−
dzie mieć rezystancję 1...2

Ω

. Fakt ten ma

znaczenie w systemach, gdzie dużo większy
prąd płynący w chwili włączenia żarówek
może spowodować błędne działanie także po
ustaleniu jego wartości.

Kolejna sprawa to liczba kontrolek. Czy trze−
ba stosować osobną kontrolkę na każdą ża−
rówkę bądź obwód?
Ja osobiście dałbym jedną kontrolkę na przy−
kład w postaci jasnej, migającej diody LED
oraz brzęczyka. W przypadku sygnalizacji
awarii wysiadłbym z samochodu, włączył
wszystkie światła i po prostu zobaczył, która
żarówka jest niesprawna. Dawanie oddziel−
nej kontrolki na każdy obwód jest moim zda−
niem niepotrzebne. Na pewno komplikuje
układ, a nie daje znaczących korzyści.
I tu plus mogą postawić na koncie wszyscy,
którzy nie rozbudowali nadmiernie układu.
Chciałbym także pochwalić młodszych ko−
legów, którzy nie zapomnieli o problemie
grubości drutu na ewentualne rezystory po−
miarowe. Jak wiadomo, podczas przepływu
prądu w przewodzie wydziela się ciepło.
Moc tych strat wyraża znany wzór P=I

2

R

W praktyce ważniejszy od wzoru jest fakt, że
czym większy przekrój drutu, tym większy
prąd można przezeń przepuścić bez ryzyka
uszkodzenia. Zbyt cienki drut po prostu bę−
dzie się grzał, może dojść do uszkodzenia
izolacji (powyżej +120....180

o

C), a nawet

drut może się stopić, czyli zachować jak bez−
piecznik.
Cieszę się, że prawie połowa uczestników
krytycznie przeanalizowała przynajmniej
niektóre koncepcje. Wielokrotnie już pisa−
łem, że taka wstępna analiza jest wręcz nie−
zbędna, bo zwykle pomaga ustrzec się gru−
bych błędów. Nie sposób przytoczyć wszyst−
kie rozważania i opinie. Oto niektóre.
Spora część uczestników uważa, że nie ma
potrzeby monitorować wszystkich żarówek.
Najważniejsze są kierunkowskazy, światła
stop i pozycyjne tylne. Niesprawność świateł
mijania czy drogowych można zauważyć
podczas jazdy.
Około 25% uczestników podkreśla, że w sa−
mochodzie i tak jest mnóstwo kabli, więc na−
leży ograniczać ilość dodatkowych przewo−
dów ze względu na niezawodność. Słusznie!
Ale tylko dwie czy trzy osoby zwróciły uwa−
gę, że przewody przebiegające blisko silnika
powinny być odporne na wysoką temperatu−
rę oraz czynniki chemiczne i atmosferyczne.
Podkreślaliście problem styków i ich nieza−
wodności. Wielu kolegów właśnie ze wzglę−
du na niezawodność połączeń zrezygnowało
z jakiejkolwiek ingerencji w istniejącą insta−
lację. Trzy osoby napisały nawet, że ingeren−
cja wykonana przez niedoświadczonego
amatora, nieświadomego zagrożeń, tylko po−
gorszy ogólną niezawodność auta. W efekcie
system, który ma pomagać, wręcz zaszkodzi
kondycji samochodu, bo po pewnym czasie
eksploatacji niedbale wykonane przeróbki
i cięcia zaowocują przerwami, grzaniem sty−
ków i zwarciami.

To rzeczywiście poważna sprawa – do prze−
róbek fabrycznej instalacji nie powinni za−
bierać się początkujący.

Grupy rozwiązań

Spora grupa rozwiązań to UKŁADY MIE−
RZĄCE SPADEK NAPIĘCIA NA REZY−
STANCJI SZEREGOWEJ włączonej w ob−
wód. Tylko nieliczni uczestnicy chcieli zastoso−
wać dodatkowe szeregowe rezystory, włączane
po przecięciu danego przewodu. Większość
zwolenników tego sposobu chce mierzyć spa−
dek napięcia na rezystancji istniejącego, orygi−
nalnego przewodu. I pierwszy, i drugi sposób
mają istotne wady. Pierwszy wymaga dobrania
rezystancji szeregowej stosownie do wartości
prądu płynącego w danym obwodzie. Trzeba
więc znać wartość prądu w danym obwodzie
(wyliczyć go według mocy żarówek) i dobrać
rezystancję tak, by spadek napięcia na dołączo−
nej rezystancji wynosił kilkadziesiąt miliwol−
tów. Oznacza to, że rezystory w obwodach naj−
większych żarówek o mocach ponad 50W będą
mieć rezystancję rzędu 10 miliomów lub mniej.
To bardzo mała oporność, często większą rezy−
stancję ma połączenie stykowe!
Z kolei przy badaniu spadku napięcia na krót−
kim odcinku przewodu trzeba pamiętać, że
zazwyczaj będzie on bardzo mały, rzędu

Punktacja
Szkoły Konstruktorów

Dariusz Knull Zabrze 61
Marcin Wiązania Gacki 44
Paweł Korejwo Jaworzno 29
Marcin Piotrowski Białystok 23
Rafał Wiśniewski Brodnica 23
Jarosław Kempa Tokarzew 22
Krzysztof Kraska Przemyśl 22
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska 22
Tomasz Sapletta Donimierz 18
Bartłomiej Stróżyński Kęty 17
Mariusz Nowak Gacki 15
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. 13
Barbara Jaśkowska Gdańsk 13
Krzysztof Nytko Tarnów 12
Grzegorz Kaczmarek Opole 10
Jakub Mielczarek Mała Wola 10
Maciej Ciechowski Gdynia 9
Radosław Koppel Gliwice 9
Bartosz Niżnik Puławy 9
Filip Rus Zawiercie 9
Arkadiusz Antoniak Krasnystaw 8
Roland Belka Złotów 8
Marek Grzeszyk Stargard Szcz. 8
Michał Kobierzycki Grójec 8
Łukasz Malec Tomaszów Lub. 8
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. 8
Czesław Szutowicz Włocławek 8
Filip Karbowski Warszawa 7

Rys. 1

Rys. 2

Rozwiązanie zadania nr 46

33

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

pojedynczych miliwoltów. Trzeba go wzmoc−
nić za pomocą wzmacniacza operacyjnego.
Jeśli jednak użyty wzmacniacz operacyjny
będzie miał napięcie niezrównoważenia też
wynoszące kilka miliwoltów, układ może
w ogóle nie działać! Trzeba zastosować odpo−
wiedni wzmacniacz operacyjny o małym na−
pięciu niezrównoważenia albo zastosować
kostkę bądź konfigurację z możliwością ko−
rekcji napięcia niezrównoważenia. Niestety,
nikt nie zwrócił uwagi na ten aspekt sprawy.
Młodszym Czytelnikom się nie dziwię, bo
w EdW w cyklu o wzmacniaczach operacyj−
nych tego tematu jeszcze nie omawialiśmy.
A teraz o najciekawszych rozwiązaniach te−
go typu.
Godną uwagi ideę przedstawił Sławomir
Welcer z Krosna. Jeden układ czujnikowy
dołączany jest to kolejnych obwodów lamp
za pomocą kluczy CMOS 4066 i sprawdza
spadek napięcia na rezystorach pomiaro−
wych. Dość skomplikowany układ z liczni−
kami i rejestrem zaświecałby diody LED od−
powiadające poszczególnym obwodom.
Układ miałby szanse na realizację, jednak
starannie należałoby przeanalizować rozkład
i spadki napięć, by nie okazało się, że układ
elektroniczny i wspomniane klucze zasilane
są napięciem niższym, niż napięcia testowa−
ne. Osobiście bałbym się podjąć próby reali−
zacji tak skomplikowanego układu, jednak
za oryginalne rozwiązanie i przeprowadzone
próby Sławek otrzyma upominek.
Mariusz Ciołek z Kownacisk chce mierzyć
spadek napięcia na przewodach za pomocą
wzmacniaczy operacyjnych LM324. Układ
jest ciekawy, choć zbyt rozbudowany, ale
niestety ze wspomnianymi kostkami nie bę−
dzie działał.
Liczni koledzy proponowali klasyczne roz−
wiązanie ze wzmacniaczem operacyjnym
według rysunku 3. W następnym stopniu
wzmocnione napięcie jest porównywane
z napięciem odniesienia. Jak wspomniałem,
nie jest to zły pomysł pod warunkiem zasto−
sowania wzmacniaczy operacyjnych odpo−

wiedniego typu, z możliwością korekcji na−
pięcia niezrównoważenia.
Druga, niezbyt liczna grupa rozwiązań to
UKŁADY MIERZĄCE NAPIĘCIE NA
BEZPIECZNIKACH. Idea jest prosta
i oczywista – na bezpiecznikach rzeczywi−
ście występuje znaczny spadek napięcia.
Układ pomiarowy wyglądałby jak na rysun−
ku 4. Jednak sposób ten ma dwie wady,
o których nie można zapomnieć. Po pierw−
sze, nie wszystkie bezpieczniki o danym no−
minale mają taką samą rezystancję, co może
oznaczać konieczność ponownej kalibracji
układu po wymianie bezpiecznika. Po drugie,
próba pomiaru napięcia na zaciskach gniazda
bezpiecznikowego będzie obarczona błędem
wynikającym z istnienia rezystancji między
bezpiecznikiem a oprawką. Pokazuje to ry−
sunek 5. Niestety, po dłuższym czasie użyt−
kowania rezystancja styku rośnie i może się
okazać, że spadek napięcia na niej jest więk−
szy niż spadek napięcia na rezystancji bez−
piecznika. Jest to ewidentnie niekorzystna
tendencja, bo z czasem nawet przy spalonej
jednej żarówce spadek napięcia na oprawce
bezpiecznika będzie większy niż na początku
przy obu sprawnych żarówkach.

Aby uniknąć tego jak najbardziej realnego
zagrożenia, należałoby sprawdzać napięcie
nie na zaciskach oprawki, tylko na samym
bezpieczniku, co nie jest takie proste. Trze−
ba byłoby zastosować połączenie czteroza−

ciskowe Kelvina i “zbierać” napięcie po−
miarowe bezpośrednio z bezpiecznika we−
dług rysunku 6. Nie będzie to jednak wcale
proste, bo należałoby przylutować przewo−
dy pomiarowe wprost do bezpiecznika.
Gratulacje dla kilku kolegów, którzy
o

tym wspomnieli i... zrezygnowali

z tego rozwiązania.

Spośród rozwiązań tej grupy zwróciłem uwa−
gę na jedno. Klaudiusz Woźniak z Wrocła−
wia, który interesuje się elektroniką dopiero
od półtora roku, stwierdził, że na bezpieczni−
kach spadek napięcia sięga nawet 500mV
i zaprojektował prawidłowy układ czujników
z kostkami TL082/084. Świadomy właści−
wości wejściowych wzmacniaczy operacyj−
nych podał również schemat z kostką LM358
i dodatkowym dzielnikiem.
Trzecia, najliczniejsza gru−
pa rozwiązań to CZUJNI−
KI PRĄDU ZAWIERA−
JĄCE KONTAKTRON.
Podstawowa idea pokazana
jest na rysunku 7. Na rurce
kontaktronu nawinięta jest
cewka. Czym większy prąd
płynie w danym obwodzie,
tym mniej trzeba zwojów.
Liczbę zwojów trzeba do−
brać

eksperymentalnie,

w zależności od warunków
pracy. Grubość przewodu
musi być proporcjonalna do
wartości prądu, by samo−
dzielnie nawinięta cewka
zbytnio się nie grzała i nie
występował na niej zbędny spadek napięcia.
Kilku kolegów stwierdziło, że wykonali
podobne czujniki i że z powodzeniem wyko−
rzystują je w swych samochodach. Wszyscy
zgodnie twierdzą, że liczbę zwojów trzeba
starannie dobrać, by kontaktron pewnie dzia−
łał przy obu żarówkach sprawnych (także
przy obniżonym napięciu akumulatora) i nie
łapał po spaleniu jednej z nich (przy maksy−
malnym napięciu w instalacji bliskim 15V).
Zwrócili też uwagę na kruchość rurki kontak−
tronowej i łatwość jej uszkodzenia, zwła−
szcza w przypadku nawijania cewki grubym,

Rys. 3 Wzmacnianie spadku napięcia

na przewodzie

Rys. 4 Wykorzystanie rezystancji bez−

piecznika

Rys. 5 Wpływ rezystancji styków

Rys. 6 Połączenie czteropunktowe

Rys. 7

Czujnik kon−

taktronowy

34

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

sztywnym dru−
tem.

Wynika

z tego, że na−
prawdę przepro−
wadzili

próby

i być może “za−
łatwili”

przy

okazji parę rurek
k o n t a k t r o n o −
wych.
Układy z kon−
taktronami za−
p r o p o n o w a ł o
wielu kolegów.
Większość pro−
ponuje

układ

z

diodą LED

(ew. migajacą)
według rysunku
8. W rezultacie
na desce roz−
dzielczej pojawi się rząd diod LED, których
większość ma świecić cały czas podczas ja−
zdy samochodu. Zgaśnięcie jednej z nich
oznaczać będzie niesprawność jakiejś żarów−
ki. Osobiście nigdy bym czegoś takiego nie
zastosował. Zgaśnięcie jednej z kilku diod ła−
two może ujść uwagi, a z kontrolką stopu,
światła cofania i kierunkowskazów jest od−
dzielny problem, bo przecież obwody te są
włączane okresowo.

Dlatego słowa uznania należą się kolegom,
którzy ruszyli głową i zmodyfikowali działa−
nie systemu. Niektórzy mianowicie wyko−
rzystali kontaktrony ze stykiem przełącznym
według rysunku 9. W takim układzie o awa−
rii poinformuje zapalenie się kontrolki (najle−
piej jasnej, migającej diody LED) i dźwięk
brzęczyka. Inni zauważyli, że pojedyncze ob−
wody o takim działaniu można jednak zreali−
zować ze znacznie popularniejszym kontak−
tronem zwiernym według rysunku 10.
Kilku kolegów osiągnęło pożądane funkcje
dopiero po zastosowaniu dodatkowych ukła−
dów logicznych – rysunek 11a pokazuje jed−
no z nadesłanych rozwiązań. Bramka AND

ma przekazać sygnał o awarii danego obwo−
du dopiero wtedy, gdy na obu jej wejściach
jest stan wysoki, czyli dopiero wtedy, gdy na
dany obwód podano napięcie. Podstawowa
myśl jest słuszna – przecież układy z rysun−
ków 8...10 sygnalizują przepalenie żarówki
przy otwartym wyłączniku W. Jednak chyba
zamiast bramki AND trzeba byłoby tu zasto−
sować bramkę EX−OR lub EX−NOR.
W gruncie rzeczy stosowanie dodatkowych
układów logicznych wcale nie jest koniecz−
ne. Czyż nie wystarczy prościutkie rozwiąza−
nie według rysunku 11b?

Jeśli jednak układ ma zawierać kilka czujni−
ków oraz sygnalizować awarię światłem
i dźwiękiem, trzeba go trochę rozbudować.
Przykład (nie jedyny i być może wcale nie
najlepszy) pokazany jest na rysunku 12,
gdzie bloki oznaczone A to czujniki według
rysunku 11b.
Piotr Michalski ze Zgierza w obszernym li−
ście przeanalizował problem i możliwości
rozwiązania, a ostatecznie zdecydował się
właśnie na system z przekaźnikami (który
zresztą już wcześniej stosował w praktyce).
Podał kilka schematów, między innymi
z kontaktronami przełącznymi, współpracu−
jącymi z dwukolorowymi diodami LED (zie−
lona, czerwona). Jego system z kontaktrona−
mi zwiernymi pokazany jest na rysunku
13a i 13b. Można go znacznie uprościć, sto−
sując kontaktrony przełączne; wtedy niepo−
trzebne będą tranzystory i diody Schott−
ky’ego. Piotr świadomie zastosował dwuko−
lorowe diody i ograniczył liczbę kontrolowa−
nych obwodów do trzech (awarię kierunkow−
skazów można poznać po zmianie częstotli−
wości pracy przerywacza). W uzasadnieniu
napisał między innymi: (...) jeśli po włącze−
niu monitorowanych świateł nie świeci żadna
z diod, to świadczyć może o uszkodzeniu wy−
łącznika, spaleniu bezpiecznika, przerwie
w instalacji przed wyłącznikiem albo o uster−
ce naszego sygnalizatora. Układ z dwukolo−

rowymi diodami LED
poinformuje dodatko−
wo o tego typu awa−
riach. Tego aspektu
sprawy lekceważyć nie
wolno. żarówki samo−
chodowe, zwłaszcza te
mniejszej mocy, są
dość trwałe, natomiast
instalacje elektryczne
w starych samocho−
dach są pod tym
względem

znacznie

gorsze. Podczas kilku−
letniej

eksploatacji

podobnego

układu

dwukrotnie zdarzyło
się, że zasygnalizował
on awarię świateł

STOP. Ani razu przyczyną nie była przepalo−
na żarówka. Raz “padł” czujnik włączający

wspomniane światła, drugi raz zsunęła się
końcówka konektorowa. Wnioski nasuwa−
ją się same: potrzebny jest “kontroler
świateł” a nie “kontroler żarówek”.
List zawiera szereg innych wniosków
praktycznych, miedzy innymi dotyczą−
cych umieszczenia wskaźników. Piotr
przekonał się także, że po włączeniu ob−
wodu z jedną przepaloną żarówką kontak−
tron mimo wszystko na chwilę złapie, co
jest wynikiem małej rezystancji drugiej,
zimnej żarówki. Z kolei przepalenie w tak−
cie pracy niewielkiej żarówki włączonej

Rys. 8 Najprostszy

system

Rys. 9 Układ z kontaktronem

przełącznym

Rys. 10 Układ zmodyfikowany

Rys. 12 Prosty system

Rys. 11 Inne konfiguracje

35

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

równolegle z większą nie spowoduje rozwar−
cia styku ze względu na znaczną histerezę
kontaktronu. Problem może też dotyczyć
świateł pozycyjnych, gdy równolegle połą−
czone są cztery jednakowe żarówki. Ta zna−
cząca wada mogłaby być wyeliminowana al−
bo przez takie włączenie czujników, by każ−
dy kontrolował nie cztery, tylko dwie żarów−
ki, albo przez zastosowanie innego systemu,
z mniejszą histerezą.

Podobne układy z kontaktronami wykorzy−
stał Piotr Figiel z Giebułtowa. Zauważył on,
że nawet po starannym dobraniu liczby zwo−
jów układ może nie zadziałać prawidłowo,
gdy zimą przy bardzo niskich temperaturach
napięcie akumulatora na początku jazdy jest
obniżone.
Oprócz dwóch wymienionych osób, wyróż−
niające się opisy i wnioski z praktycznych
prób nadesłali: Marcin Bier−
nat z Rozalina i Grzegorz Ta−
larek z Międzyrzecza. Inni
koledzy po prostu podali pod−
stawowy schemat, jak na ry−
sunkach 7...10. Jednak jak wi−
dać, nawet prosty sposób
z

kontaktronami wymaga

chwili zastanowienia. Gratu−
lacje dla wszystkich, którzy
pomyśleli o szczegółach!

Tyle o klasycznych czujnikach kontaktrono−
wych.
Drugi znany z literatury sposób sprawdzania
dwóch jednakowych obwodów to kontaktron
z

dwoma identycznymi uzwojeniami,

w których prąd płynie w przeciwnych kierun−
kach. Pokazuje to rysunek 14.
Układ taki wykonał (fotografia 1) i sprawdził
Ireneusz Redek z Bełchowa. Inni koledzy
wspomnieli o takim rozwiązaniu, ale po ana−
lizie odrzucili je ze względu na fakt, że moni−
toruje on jedynie dwa jednakowe obwody.

Inne pomysły

Krzysztof Kraska z Przemyśla po rozważeniu
zalet i wad różnych rozwiązań przysłał materia−
ły dotyczące wykorzystania specjalizowanego
układu scalonego U4790B (Telefunken), prze−
znaczonego właśnie do monitorowania kondy−
cji żarówek w samochodzie. Wykorzystuje się
tam spadek napięcia na małej rezystancji szere−
gowej. Takie układy scalone nie są przeznaczo−
ne dla amatorów wykonujących przeróbki we
własnym zakresie, tylko dla koncernów samo−
chodowych, przy czym warunki pracy ustalane
są przez zawodowych konstruktorów podczas
projektowania samochodu. Wtedy nie ma obaw
o niezawodność i trwałość instalacji.
Ciekawymi spostrzeżeniami podzielił się Ma−
ciej Ciechowski z Gdyni. Jest on zdecydowa−
nym przeciwnikiem jakiejkolwiek ingerencji
w fabryczną instalację i umiarkowanym zwo−
lennikiem elektronizacji samochodu. Nie zga−
dzam się z jego wnioskiem, iż bezmyślne dą−
żenie do elektronizacji spowoduje, że za mie−
siąc ktoś wpadnie na pomysł skonstruowania
detektora przebitej opony. Wbrew pozorom,
nie jest to idiotyczny pomysł – detektory takie
są stosowane, oczywiście nie w “maluchach
kierowanych przez kobiety”, tylko w cięża−
rówkach i pełnią tam bardzo pożyteczna rolę.
W konkluzji Maciej proponuje, by starym spo−
sobem sprawdzać światła przed wyruszeniem
w drogę, a przy sprawdzeniu światła stop wci−
snąć pedał hamulca za pomocą... wożonej spe−
cjalnie do tego celu cegły(!?). Sam stwierdził,
że dużą pomocą podczas eksploatacji samo−
chodu jest... wskaźnik napięcia akumulatora,
opisany w EdW 2/96. Choć nie w pełni speł−
nia on warunki zadania 46, jednak pozwala
stwierdzić uszkodzenie większych żarówek.
Sprawdzanie polega na uruchomieniu silnika,

a następnie włączaniu po kolei świateł i obser−
wowaniu spadku napięcia na akumulatorze.
Jacek Konieczny z Poznania podał trzy po−
mysły, z czego dwa polegają na wykorzysta−
niu “elektrolitów” o bardzo dużej pojemności.
Jeden ze sposobów to dołączanie za pomocą
przekaźnika obwodu żarówek do takiego kon−
densatora i pomiar szybkości lub czasu zaniku
napięcia. Inny to pomiar napięcia na bezpiecz−
niku w czasie takiego rozładowania. Można to
tak rozwiązać, ale można też nieporównanie
prościej, z użyciem jednej kostki TL081.
Andrzej Raźniak z Chrzanowa, który
pierwszy raz wziął udział w Szkole, zastana−
wiał się nad sensem wykorzystania światło−
wodów współpracujących z fotoelementami.
Natomiast Jan Pelczarski z Buszkowic
twierdzi, że zastosował fotodiody umie−
szczone wprost w lampach swojego malucha.
Andrzej Chanowski z Alfredówki chce mie−
rzyć sumaryczny pobór prądu za pomocą
UL1980. Adam Sieńko z Suwałk przysłał
schemat układu z MOSFET−ami, jednak jego
idea nie spełnia do końca warunków zadania,
a można ją zrealizować znacznie prościej. Na
wyróżnienie w postaci podania nazwiska za−
sługują też prace, które nadesłali Rafał Woj−
ciechowski z Rybna, Dominik Dańda z Gło−
jowic, Tomasz Olech z Zamościa i Rado−
sław Hryciuk z Grabowca.

Modele

Oprócz prac teoretycznych oraz opisu prób
i doświadczeń praktycznych, otrzymałem kil−
ka lepszych i gorszych modeli. Fotografia 2
pokazuje model Zbigniewa Cipielewskiego
z Suwałk. Jest to prosty czujnik kontaktrono−
wy. Zbyszek przeprowadził najobszerniejsze
testy. Podzielił się także swoimi przemyśle−
niami związanymi z niezawodnością syste−
mu. Oczywiście otrzymuje nagrodę i punkty.

Tabela 1 zawiera wyniki jego eksperymen−
tów z użyciem typowego dużego kontaktronu
produkcji krajowej, o długości 66mm. Śre−
dnica drutu cewki wynosiła 1,15mm oraz
0,65mm. Wartość prądu podano w amperach.
Warto wrócić uwagę na znaczną histerezę.
Dane z tabeli wskazują, że do kontroli naj−
większych żarówek wystarczy cewka zawie−
rająca poniżej 10 zwojów. Zgadza się to
z “zeznaniami” wcześniej wspomnianych

Rys. 14

Czujnik

różnicowy

Fot. 1 Pomysł Ireneusza Redeka

Fot. 2 Model Zbigniewa Cipielewskiego

Rys. 13 Propozycja Piotra

Michalskiego

kolegów, którzy również wskazują, że cewki
będą mieć 5...10 zwojów, i że ich dokładną
liczbę trzeba dobrać doświadczalnie.

Fotografia 3 pokazuje model, który nadesłał
15−letni Filip Rus z Zawiercia. Układ ma mie−
rzyć napięcie na bezpiecznikach, wzmacniać je
i porównywać z regulowanym napięciem od−
niesienia wytwarzanym z pomocą kostki
LM385. Przełącznik umożliwia wybranie ob−
wodu do sprawdzania. Idea ogólna jest bardzo
ciekawa i należy się za nią pochwała, jednak
układ... nie będzie działał. Zachęcam Filipa,
który często bierze udział w Szkole, do prak−
tycznych prób – dopiero one wykażą rzeczywi−
stą przydatność układu. W tym akurat wypad−
ku nie mam jednak wcale pretensji do 15−latka,
że nie przeprowadził prób; otrzyma zresztą na−
grodę i punkty. Być może to rodzice nie po−
zwolili młodemu kandydatowi na konstruktora
“grzebać” w samochodzie. Filip wcale nie
twierdzi, że testował układ w warunkach natu−
ralnych. Wymyślił schemat, ale nie wziął pod
uwagę jednej istotnej sprawy. Poruszymy ją
niebawem w cyklu o wzmacniaczach opera−
cyjnych.

Gorzej z podobnym prościutkim modelem
(nie pokazuję fotografii), który nadesłał
Marcin Wiązania z Gacek. Marcin napisał,
że nadesłany układ testował w samochodzie
PF 126P i że wyniki prób były pozytywne.
Wysłałem do autora trzy e−maile (30, 31 gru−

dnia i 5 stycznia) z pytaniami odnośnie
sprawdzania. Potwierdził, że testował i że
wszystko było w porządku. Jednak już na
pierwszy rzut oka widać, że układ nie będzie
działał. Niestety, nie jest to pierwsza taka
wpadka tego autora, dlatego po raz pierwszy
w historii Szkoły omawiam rzecz publicznie
i informuję, że schemat trafia do rubryki “Co
tu nie gra?”. A Marcina nadal zachęcam do
nadsyłania układów, zwłaszcza prac do Szko−
ły. Błędy są rzeczą ludzką (errare humanum
est), nie będę jednak tolerował prób świado−
mego wprowadzania w błąd.
Fotografia 4 pokazuje oryginalny w formie
model Rafała Wiśniewskiego z Brodnicy.
W puszcze po paprykarzu Rafał ukrył miernik
prądu ze wskaźnikiem wychyłowym. Testo−
wanie polega na odczytaniu wartości prądu na
mierniku. Niezbędny spadek napięcia po−
wstaje na “rezystorze pomiarowym” składają−
cym się z odcinka przewodu miedzianego

o przekroju 1mm

2

. Choć układ nie jest rewe−

lacją, przydzielam jego autorowi upominek.
Na fotografii 5 można zobaczyć układ Da−
riusza Knulla z Zabrza. Jest to prosty system

z czujnikami kontaktronowymi, zrealizowa−
ny wg rysunku 15.
Mało brakowało, a projekt trafiłby do działu
E−2000, jednak jak wcześniej wspomniałem,
zastosowany najprostszy system sygnalizacji
z pięcioma diodami LED ma wady. Można go
jednak zmodyfikować dodając diody migające
i brzęczyk piezo według wcześniej podanych
wskazówek. W każdym razie Dariusz Knull
za przeprowadzone testy i starannie wykonany
model otrzyma jedną z głównych nagród.

A oto fragmenty jego pracy: (...) chcę mieć
ciągły “monitoring” świateł podczas jazdy,
gdy są włączone (mogą się przepalić w trakcie
działania); testowanie żarówek tylko przed
włączeniem nie dałoby mi gwarancji, że po ich
włączeniu (lub w momencie włączania) żadna
z nich nie uległa przepaleniu.
Wstawienie rezystancji szeregowej (jeżeli po−
mniemy sprawę przecinania przewodów) da−
je niepotrzebne straty mocy – np. rezystor
o wartości 0,2

Ω

/5W mocno się rozgrzewa już

przy kilkunastowatowej 12−woltowej żarów−
ce. Można jako ten rezystor potraktować re−
zystancję przewodów – główną wadą będzie
jednak konieczność poprowadzenia dodatko−
wych, długich przewodów, a tego należy uni−
kać – samochody i tak mają ich aż nadto.
Możliwy jest pomiar spadku napięcia na bez−
pieczniku (sprawdzałem – kilka ... kilkaset
mV). Nie sporządzam tabel ze szczegółami –
zrobią to inni, “bardziej gorliwi” uczestnicy
tego zadania – nie zamierzam konkurować
pod względem “kto więcej przetestował prze−
wodów i bezpieczników”) – po wzmocnieniu,
np. wzmacniaczem operacyjnym, byłby cał−
kiem przyzwoity wskaźnik, niemniej jednak
nie byłoby to najtańsze rozwiązanie. (...) Za−
stosowałem chyba najprostszy i najtańszy
w realizacji – na kontaktronach. (...) Nie od−
krywam swoim układem Ameryki, ale prze−
glądając wiele czasopism elektronicznych nie
spotkałem się z artykułem przedstawiającym
sprawdzony praktycznie układ, który mógłby
znaleźć zastosowanie w samochodzie, opiera−
jący się na tej zasadzie. (...) W przypadku sa−
mochodowej elektroniki wszystko musi być
wykonane bardzo solidnie (odporność na
wstrząsy, zmiany temperatur w szerokim za−
kresie), dlatego postanowiłem “nie cieszyć się
prostotą układu”, tylko skupić się na porząd−
nym wykonaniu układu prototypowego tak,
aby można go było w każdej chwili podłączyć
/ odłączyć do / od instalacji elektrycznej auta.
Model wygląda niepozornie, ale jego wyko−
nanie wymagało trochę “zabawy” i czasu
(dobranie liczby zwojów, grubości przewo−
dów, zamocowanie, rozmieszczenie elemen−
tów, dobór obudowy. Zwiedziłem trzy sklepy
elektroniczne zanim znalazłem odpowiednią –
chodziło o to, aby można ją było zamocować
niemal w każdej pozycji, aby była nieduża
i przewody wyjściowe nie ulegały wyłamaniu.
(...) starałem się zminimalizować ilość prze−
wodów. (...) przeprowadziłem wiele prób
i przekonałem się, że histereza kontaktronu
nie jest tak duża, aby nie nastąpiło rozwarcie
jego styków w przypadku przepalenia jednej
z dwóch... trzech żarówek (nawet jeśli przepa−
leniu uległa ta o najmniejszej mocy). Dlatego
starannie dobrałem liczbęzwojów przewodu
nawiniętego na każdym kontaktronie, aby
zmniejszony przepływ prądu (na skutek prze−
palenia, np. najmniejszej żarówki kierunkow−
skazów) był natychmiast sygnalizowany. Do−
brze wykonany układ wg tej koncepcji

36

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 3 Rozwiązanie Filipa Rusa

Fot. 4 Konstrukcja Rafała Wiśniewskiego

Fot. 5 Model Dariusza Knulla

Liczba

zwojów

Prąd

włączania

Prąd

wyłączania

10

4,1

2,7

12

3,8

2,2

15

3,3

1,76

20

2,57

1,46

25

2,22

1,15

30

1,93

1,02

35

1,75

0,92

40

1,61

0,85

45

1,49

0,79

50

1,33

0,79

60

1,01

0,52

80

0,78

0,41

100

0,61

0,32

120

0,50

0,26

150

0,42

0,23

200

0,32

0,17

gwarantuje skuteczność. (...) Nie można sobie
pozwolić na zbyt cienkie przewody doprowa−
dzające. Ważna jest także średnica i liczba
uzwojeń owiniętych wokół kontaktronu.
Po zsumowaniu mocy poszczególnych ża−
rówek, optymalna liczba zwojów dla K1 i K2
wyniosła 26 (średnica przewodu: 0,25 mm,
w emalii – pochodzący z uzwojenia wtórnego
uszkodzonego transformatorka TS 2/xx). Licz−
ba zwojów nawiniętych na kontaktronach: K3
– 5, K4 – 7, K5 – 4. Uzwojenia na K3 i K4 na−
winięto odcinkiem zwykłego elektrycznego
przewodu instalacyjnego (miedzianego o śre−
dnicy ok. 1,5 mm), na K5 nawinięto tym samym
przewodem tyle, że bez zdjętej izolacji. Należy
jedynie uważać, aby nie zgnieść cienkiej, szkla−
nej obudowy kontaktronu (nawijać i formować
np. na gwoździu o odpowiedniej średni−
cy).Wszystkie przewody wychodzące poza obu−
dowę są zakończone typowymi, samochodowy−
mi złączami konektorowymi. Przewód dopro−
wadzający “masę” również zakończono samo−
chodową końcówką, ale z otworem umożliwia−
jącym jej przykręcenie. (...) Przewody przyłą−
czeniowe powinny być możliwie najkrótsze;
należy je dodatkowo owinąć elektryczną taśmą
izolacyjną, co pozwoli uniknąć “partyzanc−
kich” połączeń. Grubość przewodów, w grani−
cach l ... 3mm

2

, musi być odpowiednia do mo−

cy żarówek. Lepiej zastosować przewód za
gruby niż za cienki. Obudowę układu mocuje−
my (śrubkami lub wkrętami) w pobliżu wyłącz−
ników (np. na bocznej ściance – np. w “Polo−
nezie”: naprzeciw dźwigni zmiany biegów al−

bo pod deską rozdzielczą). Układ można rozbu−
dować dodając dodatkowe kontaktrony. Osob−
na kontrola świateł awaryjnych jest zbędna –
o ich sprawności zorientujemy się obserwując
sprawność kierunkowskazów.
Schemat układu i jego sposób podłączenia
dotyczą wciąż popularnego Fiata 126p, ale
tak samo będzie dla pojazdów z “minusem”
na masie. Ponieważ poszczególne pojazdy
mogą się różnić mocami żarówek, konieczne
okaże się skorygowanie liczby zwojów.

Uwagi końcowe

Jak wynika z listów, wielu uczestników prze−
prowadziło próby różnych układów. Nie za−
wsze dały one oczekiwany efekt, ale przecież
nie o to chodzi – w Szkole najważniejsze jest
zdobywanie doświadczenia. Na sukcesy
przyjdzie czas. Nagrody otrzymają: Piotr Mi−
chalski ze Zgierza, Zbigniew Cipielewski
z Suwałk, Dariusz Knull z Zabrza i Piotr Fi−
giel z Giebułtowa. Upominki dostaną: Klau−
diusz Woźniak z Wrocławia, Rafał Wi−
śniewski z Brodnicy, Filip Rus z Zawiercia
i Marcin Biernat z Rozalina.
Aktualna punktacja podana jest w tabeli.
Dodatkowe punkty dodałem stałym uczest−
nikom Szkoły, Dariuszowi Knullowi i Ra−
fałowi Wiśniewskiemu, których prace
z rozwiązaniami zadania 45 dotarły po ter−
minie (Rafał wysłał paczkę dopiero 4 lute−
go). Fotografia 6 pokazuje prosty sygnali−
zator Dariusza z sygnalizatorem w postaci
diody LED, a fotografia 7 − układ Rafała
z melodyjką. Proszę jednak o terminowe
wysyłanie prac.

Pozdrawiam wszystkich uczestników i sym−
patyków Szkoły. Jak zwykle zachęcam do
próbowania sił w kolejnych zadaniach i ter−
minowego nadsyłania prac.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

37

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 6 Sygnalizator suchego kwiatka

D. Knulla

Fot. 7 Sygnalizator suchego kwiatka

R. Wiśniewskiego

Rys. 15 Układ Dariusza Knulla